如何確定電子信息系統(tǒng)綜合防雷工程設(shè)計(jì)方案

吳加銀

摘要：本文以宜春市某鄉(xiāng)鎮(zhèn)糧管所辦公樓綜合防雷工程為實(shí)例，通過對(duì)該建筑物所處氣象、地理、地質(zhì)、土壤、環(huán)境、建筑結(jié)構(gòu)、設(shè)備、綜合布線的勘測(cè)，分析雷擊損害的可能性。依據(jù)防雷規(guī)范，設(shè)計(jì)該建筑物內(nèi)電子信息系統(tǒng)綜合防雷工程。

關(guān)鍵詞：電子；信息系統(tǒng)；綜合防雷；實(shí)例

中圖分類號(hào)： TU895 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.08.080

隨著電子信息化程度的不斷提升，計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等弱電設(shè)備遭受雷擊的情況十分普遍。而該糧管所辦公樓（以下簡(jiǎn)稱辦公樓）曾因防雷措施不完善遭受雷擊?？茖W(xué)合理的綜合防雷設(shè)計(jì)對(duì)保障該建筑物防雷安全尤為重要。

1 防雷現(xiàn)狀及氣象、地理等基本特征

宜春市地處長江中下游江西中西部的丘陵地帶，年平均雷暴日數(shù)為62.8天/年。辦公樓為空曠地段孤立建筑物，土質(zhì)為黃泥粘土，土壤電阻率為360Ωcm。大樓自身的特點(diǎn)和所處位置的氣象、地理、地質(zhì)、土壤、環(huán)境決定了其容易遭受雷擊。2009年辦公樓曾遭受雷擊，原因是辦公室網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)因未安裝閃電感應(yīng)和閃電電涌防護(hù)措施。

2 防雷類別和內(nèi)部電子信息系統(tǒng)防雷級(jí)別

2.1 防雷類別

根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》確定辦公樓的防雷類別：

建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N=kNgAe=1.5×6.28×0.054=0.51（次/年）

根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》判定該建筑物為第二類防雷建筑物。

2.2電子信息系統(tǒng)的防雷等級(jí)

根據(jù)《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》，建筑物電子信息系統(tǒng)防雷等級(jí)是通過計(jì)算建筑物已有的防雷裝置攔截效率E確定的：E=1-Nc/N =0.969。0.90

3 雷電感應(yīng)和雷電波侵入防雷設(shè)計(jì)方案

3.1 電源系統(tǒng)過電壓防護(hù)

供電電源系統(tǒng)的防護(hù)等級(jí)按B級(jí)應(yīng)采取三級(jí)電源保護(hù)。第一級(jí)在大樓地下室總配電間低壓端設(shè)計(jì)開關(guān)型電源電涌保護(hù)器，此級(jí)保護(hù)處于LPZOB區(qū)與LPZ1區(qū)交界處。第二級(jí)在各樓層配電板處設(shè)計(jì)限壓型電源電涌保護(hù)器，在信息中心機(jī)房、監(jiān)控有線機(jī)房設(shè)計(jì)40KA（8/20μs）限壓型電源電涌保護(hù)器。此級(jí)限壓型與前一級(jí)開關(guān)型電源電涌保護(hù)器級(jí)間距離應(yīng)大于10米，以達(dá)到電涌保護(hù)器之間的能量匹配。第三級(jí)在東西各1個(gè)弱電井電源進(jìn)線處設(shè)計(jì)20KA（8/20μs）限壓型電源電涌保護(hù)器。此級(jí)限壓型與前一級(jí)限壓型電涌保護(hù)器級(jí)間距離應(yīng)大于5米。電涌保護(hù)器前端應(yīng)配制空氣斷路器，第一級(jí)為100KA，In=60KA，Imax=100KA；第二級(jí)為40KA，In=40KA，Imax=80KA；第三級(jí)為32KA，In=20KA，Imax=40KA。電涌保護(hù)器連接導(dǎo)線截面積第一級(jí)≥16平方毫米，第二級(jí)≥10平方毫米，第三級(jí)≥6平方毫米。電力線路上通過以上的電源電涌保護(hù)，可有效的對(duì)電源線路上雷電波侵入進(jìn)行抑制。

3.2 信號(hào)系統(tǒng)過電壓防護(hù)

有線電視、監(jiān)控線采取了屏蔽，將電纜金屬外護(hù)層進(jìn)、出建筑物在LPZ0B與LPZ1區(qū)等電位連接并接地。光纖在入戶端將所有金屬光纜接頭、金屬擋潮層、金屬加強(qiáng)等電位連接并接地。電話電纜套金屬鋼管埋地引入，在入戶端等電位連接并接地。

3.3等電位連接與共用接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)

辦公樓電子信息系統(tǒng)等電位連接采用S型和M型相結(jié)合的形式，此種連接方法方便靈活，安全性高。電源、信號(hào)電涌保護(hù)器、電氣設(shè)備的接地線、PE線、金屬門窗、金屬地板、電梯軌道、電纜橋架、金屬管路、電纜金屬外皮、信息系統(tǒng)的金屬部件（包括箱體、殼體、機(jī)架）及系統(tǒng)等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)，均以最短路徑連接（焊接）。LPZ0、LPZ1、LPZ2區(qū)的防雷區(qū)的交界處，與等電位連接帶相連。建筑物樓頂?shù)谋芾讕?，金屬管道，金屬均壓環(huán)，建筑物樓、板、柱，基礎(chǔ)地網(wǎng)的鋼筋，連接（焊接或綁扎）成電氣通路的“法拉第籠”，整棟大樓均處于等電位狀態(tài)。

3.4 屏蔽及綜合布線

屏蔽是減少電磁脈沖干擾的基本措施。辦公樓采取將鋁合金門窗、玻璃幕墻支架、金屬門窗、建筑物的梁、板、柱及基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋，相互連接成連通的系統(tǒng)，構(gòu)成金屬屏蔽的“法拉第籠”式。對(duì)于信息系統(tǒng)的屏蔽措施，將機(jī)房的金屬門窗、靜電地板支架、墻面銅絲網(wǎng)與機(jī)房局部等電位連接，電話線埋地穿鋼管進(jìn)入電話機(jī)房，并同金屬管道在入戶端等電位連接并接地。光纖在入戶端將所有金屬接頭、金屬擋潮層、金屬加強(qiáng)芯直接接地，屏蔽層應(yīng)電氣貫通，使感應(yīng)環(huán)路阻抗最小，產(chǎn)生感應(yīng)電流最大，起到電感耦合的最大效應(yīng)，從而降低了系統(tǒng)的感應(yīng)電壓，以保護(hù)電子信息設(shè)備不受損害。

4 結(jié)語

該辦公樓電子信息系統(tǒng)綜合防雷設(shè)計(jì)是在分析該建筑物雷擊事故的情況，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)全面勘察，本著安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工，工程竣工投入使用以來，盡管雷電活動(dòng)依然頻繁，但再未發(fā)生雷擊事故，這充分佐證了該建筑物現(xiàn)有電子信息系統(tǒng)綜合防雷工程的有效性。

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